[發(fā)明專利]一種低能耗壽命長的液氮冷卻加工裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911416306.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111002099A
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付煒亮;彭鳳麗;虞海;季煉平;儲燕青
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省常州技師學(xué)院
• 主分類號: B23Q11/10
• 分類號: B23Q11/10;B23C9/00;B23C5/00
• 代理公司: 常州興瑞專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32308
• 代理人: 肖興坤

本發(fā)明涉及金屬切削加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低能耗壽命長的液氮冷卻加工裝置。目前液氮切削會在刀具上產(chǎn)生局部低溫，導(dǎo)致脆性斷裂，刀具壽命較短，提高了生產(chǎn)成本。同時液氮噴射后快速快速汽化，然后散失到外部環(huán)境中，造成氮氣損耗較大，液氮制備的能耗較高。本發(fā)明通過把液氮噴射裝置設(shè)置在機床主軸座一側(cè)，并與收集盤連接對銑刀組件下端噴射液氮同時回收氮氣，在銑刀組件內(nèi)孔中設(shè)有發(fā)熱組件，發(fā)熱組件與供電裝置連通發(fā)熱，使得溫度較低的氮氣能夠被液氮噴射裝置回收，銑刀組件能夠升溫防止脆斷，有效地提高了刀具的使用壽命，降低了液氮制備的能耗。本發(fā)明主要用于液氮冷卻加工裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬切削加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低能耗壽命長的液氮冷卻加工裝置。

背景技術(shù)

液氮冷卻切削是使用低沸點-196℃介質(zhì)，在壓力作用下，利用液氮特性將氮氣發(fā)生裝置所生成的氮氣以液氮形式送入切削點，替代大量油劑的切削方法。這種干式冷卻除能冷卻刀具，快速斷屑外，還具有干切削加工所具有的眾多經(jīng)濟(jì)，技術(shù)和生態(tài)效益。液氮冷卻的低溫切削主要以液氮受熱蒸發(fā)循環(huán)間接冷卻刀具或工件為主。利用液氮為切削液進(jìn)行超低溫切削時，超低溫流體會在切削區(qū)形成局部低溫狀態(tài)，在此狀態(tài)下利用工件材料的低溫脆性，使其塑性，韌性降低，從而完成切屑和工件的分離，同時減少刀具的磨損，改善工件的加工精度。但是刀具上會產(chǎn)生局部低溫，導(dǎo)致脆性斷裂，刀具壽命較短，使用專門的陶瓷刀具價格昂貴，提高了生產(chǎn)成本。同時液氮噴射后快速快速汽化，然后散失到外部環(huán)境中，造成氮氣損耗較大，液氮制備的能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低能耗壽命長的液氮冷卻加工裝置，以解決刀具脆性斷裂、氮氣損耗較大和液氮制備的能耗較高的問題。

本發(fā)明的一種低能耗壽命長的液氮冷卻加工裝置是這樣實現(xiàn)的：

一種低能耗壽命長的液氮冷卻加工裝置，包括機床主軸座1、機床主軸2、刀桿3、供電裝置4、液氮噴射裝置5、固定座6、收集盤7和銑刀組件9；所述機床主軸2與機床主軸座1轉(zhuǎn)動連接，所述刀桿3固定設(shè)置在機床主軸2內(nèi)孔中，所述絕緣套（13）設(shè)置在機床主軸（2）內(nèi)孔和刀桿（3）之間，所述銑刀組件9設(shè)置在刀桿3內(nèi)孔中，所述固定座6設(shè)置在機床主軸座1底部、刀桿3外部，所述收集盤7設(shè)置在銑刀組件9外部、固定座6底部，在所述收集盤7底部外沿設(shè)有收集罩71，所述供電裝置4設(shè)置在固定座6一側(cè)，所述液氮噴射裝置5設(shè)置在機床主軸座1一側(cè)，并與收集盤7連接對銑刀組件9下端噴射液氮同時回收氮氣；在所述銑刀組件9內(nèi)孔中設(shè)有發(fā)熱組件，所述發(fā)熱組件與供電裝置4連通發(fā)熱，所述機床夾具12設(shè)置在銑刀組件9下方，所述絕緣墊11設(shè)置在機床夾具12內(nèi)側(cè)。

進(jìn)一步的，所述銑刀組件9還包括銑刀91和堵頭98；所述銑刀91上端與刀桿3連接，所述堵頭98設(shè)置在銑刀91內(nèi)孔底部；所述發(fā)熱組件包括電極92、導(dǎo)線93、絕緣環(huán)94、導(dǎo)電環(huán)95、電熱絲96和絕緣皮97；所述電熱絲96設(shè)置在銑刀91內(nèi)孔中，所述絕緣皮97均勻設(shè)置在電熱絲96和銑刀91內(nèi)孔之間，所述絕緣環(huán)94設(shè)置在銑刀91上部外徑上，所述導(dǎo)電環(huán)95套在絕緣環(huán)94外徑上，所述電極92貫穿設(shè)置在電熱絲96上端，所述導(dǎo)電環(huán)95通過導(dǎo)線93分別貫穿絕緣環(huán)94、銑刀91和絕緣皮97與電極92連接，所述電熱絲96底部與堵頭98接觸；所述供電裝置4包括電源41、碳刷固定座42、第一碳刷43和第二碳刷44；所述電源41設(shè)置在固定座6一側(cè)，所述碳刷固定座42設(shè)置在固定座6一側(cè)內(nèi)孔中，所述第一碳刷43和第二碳刷44并排設(shè)置在固定座6一側(cè)，所述第二碳刷44一端與導(dǎo)電環(huán)95外壁滑動接觸，另一端與電源41連接，所述第一碳刷43一端與銑刀91外壁滑動接觸，另一端與電源41連接。

進(jìn)一步的，所述碳刷固定座42和絕緣環(huán)94的材料為電木。

進(jìn)一步的，所述電源41為脈沖電源。

進(jìn)一步的，所述電熱絲96的材料為鎳鉻電熱合金。